一次IO的两个阶段：
- Waiting for the data to be ready(等待数据到达内核缓冲区)；
- Copying the data from the kernel to the process(从内核缓冲区拷贝数据到程序缓冲区)）
IO模式
| 模式 |
特点 |
| 阻塞 I/O（blocking IO） |
在IO执行的两个阶段都处于blocked（阻塞）状态 |
| 非阻塞 I/O（nonblocking IO） |
用户进程需要不断的主动询问kernel数据，相当于copy data from kernel to user)依然处于一个阻塞状态 |
| I/O 多路复用（ IO multiplexing） |
两个阶段的都是阻塞状态，但是可以同时监听多个文件描述符。 |
| 信号驱动 I/O（ signal driven IO） |
在实机生产环境中并不常用 |
| 异步 I/O（asynchronous IO） |
相比信号驱动IO，异步IO两个阶段都是非阻塞的 |
- 阻塞式IO(默认)，非阻塞式IO(nonblock)，IO复用(select/poll/epoll)，signal driven IO(信号驱动IO)都是属于同步型IO。
IO多路复用的机制
| 机制 |
特点 |
| select |
良好跨平台支持,单个进程能够监视的文件描述符的数量存在最大限制，在Linux上一般为1024 |
| poll |
pollfd并没有最大数量限制（但是数量过大后性能也是会下降）。 和select函数一样，poll返回后，需要轮询pollfd来获取就绪的描述符。 |
| epoll |
Linux系统专有，在2.6内核中新增。更加灵活，没有描述符限制。epoll使用一个文件描述符管理多个描述符，将用户关系的文件描述符的事件存放到内核的一个事件表中，这样在用户空间和内核空间的copy只需一次。 |
- select和poll都需要在返回后，通过遍历文件描述符来获取已经就绪的socket。事实上，同时连接的大量客户端在一时刻可能只有很少的处于就绪状态，因此随着监视的描述符数量的增长，其效率也会线性下降。
- select，poll，epoll本质上都是同步I/O，因为他们都需要在读写事件就绪后自己负责进行读写，也就是说这个读写过程是阻塞的，而异步I/O则无需自己负责进行读写，异步I/O的实现会负责把数据从内核拷贝到用户空间。
epoll的两种模式
- 边缘触发(ET:edge-triggered):是高速工作模式，只支持no-block socket，当状态有变化或发生了某种事件就发出通知；
- 水平触发(LT:level triggered):是默认的工作方式，同时支持block和no-block socket，当处于某种状态或具备某种条件就发出通知；
- ET和LT的区别：LT事件不会丢弃，只要读buffer里面有数据可以让用户读，则会不断通知你。而ET则只在事件发生之时通知。
epoll优点
- 当检查大量的文件描述符时，epoll的性能延展性比select和poll高很多；
- epoll API既支持水平触发也支持边缘触发，select和poll只支持水平触发，信号驱动只支持边缘触发；
- 性能方面，epoll可以避免复杂的信号处理流程；
- 灵活性高，可以指定我们希望检查的事件类型。
参考
Linux五种IO模型浅谈
Linux IO模式及 select、poll、epoll详解